淺析機(jī)械加工工藝對零件加工精度的影響

淺析機(jī)械加工工藝對零件加工精度的影響劉金山

（張家港開放大學(xué)，江蘇蘇州215600）

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)加工中，機(jī)械零件和設(shè)備生產(chǎn)是非常重要的環(huán)節(jié)，能夠?qū)庸すに嚨木犬a(chǎn)生關(guān)鍵性影響。由于加工工藝對零件加工精度的影響會受到很多因素的制約，所以不同的加工工藝會對不同的零件加工精度產(chǎn)生不同的影響。為了提升加工精度，提升機(jī)械加工的整體水平，需要不斷對機(jī)械加工工藝進(jìn)行探索和創(chuàng)新。加工精度是指工件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與設(shè)計(jì)幾何參數(shù)的符合程度[1]。為了提升機(jī)械零件的可操作性，必須加強(qiáng)對精度的要求，降低或避免各種因素對加工產(chǎn)生的影響。因此，在實(shí)踐中要想有效地解決機(jī)械加工工藝對零件加工精度的影響，就必須對各種影響因素進(jìn)行深入分析和探討。

1機(jī)械加工概述

機(jī)械加工是指在機(jī)械生產(chǎn)加工的活動中實(shí)施某種工藝流程，需要借助某種方式來改變生產(chǎn)或加工對象的位置、大小、形狀以及性質(zhì)等，從而使得生產(chǎn)或加工對象呈現(xiàn)出半成品或產(chǎn)品成品的工藝流程。機(jī)械加工的流程分為以下幾個(gè)步驟：第一，粗加工；第二，精加工；第三，機(jī)械裝配；第四，檢驗(yàn)環(huán)節(jié)；第五，對檢驗(yàn)合格的零件進(jìn)行包裝。在機(jī)械加工方面實(shí)施的工藝從宏觀角度來看可以分為兩個(gè)內(nèi)容，即工藝流程和工藝規(guī)程。工藝流程指的是在生產(chǎn)或加工中從原料到成品的全部過程；工藝規(guī)程指的是將工藝流程中設(shè)計(jì)的各方面內(nèi)容以文件的形式呈現(xiàn)出來，為后續(xù)工作提供便利條件，方便進(jìn)行查閱和借鑒。

在機(jī)械加工工藝流程中需要注意以下幾點(diǎn)：第一，機(jī)械加工工藝流程可以將毛坯相合格的產(chǎn)品通過零件加工流程和零件加工步驟形成合格的成品。這個(gè)過程是由加工流程和零件加工步驟構(gòu)成的[2]。第二，不同的加工流程和加工步驟會對應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不同的機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范形成了機(jī)械加工工藝。比如，在進(jìn)行毛坯加工時(shí)需要對毛坯的粗糙度和具體工序等內(nèi)容進(jìn)行規(guī)定，形成毛坯的粗加工工藝。通過調(diào)查和分析可以得知，企業(yè)在零件加工工作中很少出現(xiàn)盲目性選取的情況，大部分企業(yè)都能從自身的實(shí)際生產(chǎn)制造情況入手，充分考慮很多內(nèi)容，常見的有以下幾方面：第一，機(jī)械加工人員的技術(shù)水平；第二，機(jī)械加工人員的職業(yè)素養(yǎng)；第三，零件加工使用的設(shè)備和工況等。企業(yè)通過全方位綜合性考慮后制定出符合企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)的機(jī)械加工規(guī)程。一般的機(jī)械加工工藝主要有零件加工的加工工序、加工路線以及加工過程中使用的設(shè)備等[3]。

綜上，在實(shí)際零件加工過程中機(jī)械加工工藝流程可以被視為零件加工生產(chǎn)路線，工藝規(guī)程是對零件實(shí)際加工生產(chǎn)的綜合性指導(dǎo)，所以說機(jī)械加工工藝能夠?qū)α慵庸ぞ犬a(chǎn)生決定性影響。

2機(jī)械加工工藝和零件加工精度之間的關(guān)系

在機(jī)械制造加工過程中，企業(yè)要不斷對機(jī)械加工工藝進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，從而能夠滿足實(shí)際零件加工過程中對各方面的需求，做好對零件質(zhì)量的把控。當(dāng)機(jī)械加工結(jié)束后要進(jìn)行檢驗(yàn)，將不符合規(guī)范的加工零件去除。因此，機(jī)械加工工藝流程的嚴(yán)謹(jǐn)程度能夠?qū)α慵庸ぞ犬a(chǎn)生直接且關(guān)鍵的影響。在實(shí)際機(jī)械加工過程中，機(jī)械加工工藝能夠?qū)庸ず细竦牧慵a(chǎn)生改造的效果，通過將相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格地實(shí)施在零件加工中，能夠有效地避免零件加工受到外界因素的影響。機(jī)械加工工藝具有很強(qiáng)的多樣性，同時(shí)對零件的精度控制產(chǎn)生不同的要求，因此，只有提升機(jī)械加工的整體工藝水平才能高效地控制機(jī)械加工的精度。由此可知，機(jī)械加工工藝和零件加工精度有非常密切的關(guān)系，二者之間相互影響、相互作用。

3新時(shí)代下我國機(jī)械加工的實(shí)際發(fā)展情況

機(jī)械零件加工質(zhì)量會受到很多因素的影響。對于零件加工質(zhì)量的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)是精度，因此要提升零件加工的質(zhì)量，就必須對機(jī)械加工進(jìn)行深度剖析和探討，提高加工精度。若想要真正提升機(jī)械加工精度，就必須提升加工工藝的水平，在這之前要對我國機(jī)械加工的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。我國當(dāng)前存在很多不同種類的機(jī)械加工工藝，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：第一，傳統(tǒng)的切削與磨削技術(shù)一直處于不斷發(fā)展的狀態(tài)；第二，在零件加工過程中引入了計(jì)算機(jī)等高科技的數(shù)控、柔性制造系統(tǒng)等自動化加工工藝，從而大幅度提升了零件加工工藝的水平，并在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行完善。由于不同的加工工藝對零件加工精度的影響有很大的差異性，因此，合理利用多種加工工藝能夠有效地改善零件的加工質(zhì)量，為推動我國工業(yè)水平的提升助力[4]。

4機(jī)械加工工藝對零件加工精度的影響分析

由于不同的機(jī)械加工工藝對零件加工精度產(chǎn)生的影響不同，因此要想提升零件加工精度就需要對各種影響因素進(jìn)行研究，了解各種因素的特點(diǎn)，實(shí)施針對性的措施，才能從整體上提升零件加工精度，滿足不同需求，從而提升我國工業(yè)機(jī)械加工的整體水平。

4.1設(shè)備磨損對零件加工精度的影響

在實(shí)際加工過程中，機(jī)械設(shè)備對零件加工精度的影響是非常明顯的，若不能對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，就會對實(shí)際零件加工質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中，若機(jī)械設(shè)備的維修和養(yǎng)護(hù)不夠，出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損，那么就會很難避免材料出現(xiàn)磨損的情況。與此同時(shí)，有些零件加工車間并未在日常工作中按要求做好設(shè)備的管理和維護(hù)工作，再加上設(shè)備維護(hù)管理制度存在一些不透明問題，會導(dǎo)致零件加工存在較大的誤差，直接影響零件加工精度[5]。若企業(yè)并未對磨損的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行更換，就會導(dǎo)致加工零件的參數(shù)出現(xiàn)較大的偏差，降低企業(yè)對零件加工質(zhì)量的控制力度，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。

4.2設(shè)備誤差對零件加工精度的影響

在零件加工過程中難免會在裝配方面出現(xiàn)不同程度的誤差，只要這種誤差能被有效地控制在一定范圍內(nèi)就不會影響零件加工精度。但是在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中，機(jī)械設(shè)備的誤差一旦超出合理范圍就會對零件加工精度產(chǎn)生直接的影響，這種影響會帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在零件加工過程中常出現(xiàn)精度不標(biāo)準(zhǔn)的情況，比如在數(shù)控機(jī)床設(shè)備的安裝過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，那么在數(shù)控機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)加工過程中必然會出現(xiàn)晃動，直接對零件加工精度產(chǎn)生極大的負(fù)面影響；或者在進(jìn)行內(nèi)控編程和使用組件時(shí)并未不斷進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，導(dǎo)致已經(jīng)出現(xiàn)的誤差越來越明顯，不能有效地控制零件加工精度。

4.3不當(dāng)操作對零件加工精度的影響

在零件加工過程中操作人員是非常關(guān)鍵的因素，若操作人員在零件加工過程中并未嚴(yán)格地按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)各項(xiàng)操作要求，勢必會對零件加工精度產(chǎn)生負(fù)面影響[6]。因此操作人員必須具有較強(qiáng)的能力和素質(zhì)，在操作機(jī)械設(shè)備時(shí)對自身的行為進(jìn)行嚴(yán)格要求，才能為提升機(jī)械設(shè)備工作質(zhì)量助力。然而，在實(shí)際的工業(yè)機(jī)械設(shè)備操作過程中，有些操作人員對工藝流程的認(rèn)識不夠全面和深刻，同時(shí)存在操作技術(shù)不熟練的情況，個(gè)別人員甚至在日常工作中出現(xiàn)敷衍或態(tài)度不端正的情況，這些都會對機(jī)械零件加工精度產(chǎn)生影響。

4.4受力因素對零件加工精度的影響

在機(jī)械加工工藝中，受力因素會對零件加工精度產(chǎn)生一定的影響。這是由于在機(jī)械加工過程中設(shè)備和工件的接觸會出現(xiàn)一定的受力現(xiàn)象，若受力程度比較大，會影響零件加工精度。在設(shè)備加工過程中，受力是對機(jī)械零件加工影響比較大的因素，若材料受到一定程度的擠壓后破壞嚴(yán)重，那么就會使得材料變形，導(dǎo)致加工零件出現(xiàn)報(bào)廢的情況。在加工過程中會對加工參數(shù)進(jìn)行限定，若未對機(jī)械擠壓工件因素進(jìn)行全面的考慮，會導(dǎo)致零部件加工失去既定標(biāo)準(zhǔn)，在對比方面出現(xiàn)嚴(yán)重匱乏，使得零部件在加工過程中出現(xiàn)較大偏差，導(dǎo)致加工零件的整體質(zhì)量下滑，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。

4.5內(nèi)在因素對零件加工精度的影響

內(nèi)在因素的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，在機(jī)械安裝時(shí)出現(xiàn)不規(guī)范的情況；第二，機(jī)械加

工系統(tǒng)中出現(xiàn)精度誤差的情況等，這些內(nèi)在因素都會對零件加工精度產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響。內(nèi)在因素造成的影響很難消除，比如由于機(jī)床自身存在幾何精度誤差，那么通過機(jī)床加工生產(chǎn)出來的零件就會出現(xiàn)很大的誤差。機(jī)械加工工藝對零件加工的儀器設(shè)備有很高的要求，同時(shí)儀器設(shè)備的質(zhì)量和零件加工精度具有直接的關(guān)聯(lián)性。在實(shí)際加工過程中，若零件加工設(shè)備是較大的組合型設(shè)備，那么這些大型組合設(shè)備通常能夠滿足對零件加工的精度要求[7]。在安裝組合設(shè)備時(shí)，安裝質(zhì)量的優(yōu)劣會直接關(guān)系到設(shè)備正常運(yùn)行中工作質(zhì)量的優(yōu)劣，因此組合設(shè)備會對自身的組合構(gòu)建有一定要求，一旦在安裝過程中出現(xiàn)組裝不夠嚴(yán)密的情況，會使零件加工精度受到影響。

5提高加工精度的建議

5.1嚴(yán)格控制加工制造過程

為了能有效地降低幾何精度誤差產(chǎn)生的不利影響，在零件加工過程中企業(yè)需要對加工的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格考察和篩選，選擇最優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)廠家，并對已購買的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，對機(jī)械設(shè)備存在的誤差進(jìn)行重點(diǎn)檢驗(yàn)，選擇最佳的機(jī)械設(shè)備[8]。此外，若企業(yè)對已經(jīng)投入使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行了深度改造，那么必須在日常加工生產(chǎn)中統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)的誤差，然后對統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將結(jié)果輸入機(jī)械設(shè)備的操作系統(tǒng)中，從而獲得高質(zhì)量的零件加工產(chǎn)品。

5.2合理控制溫度

在零件加工制造中溫度具有重要作用，在零件加工過程中機(jī)械設(shè)備溫度過高或過低會直接影響機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，對零件加工生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。若出現(xiàn)溫度過高的情況，要實(shí)施冷水降溫，比如刀具在對零件反復(fù)切割的時(shí)候，經(jīng)過反復(fù)長時(shí)間摩擦?xí)霈F(xiàn)溫度升高的情況，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度會引起零件變形，因此需要通過冷水進(jìn)行降溫，從而減少熱變因素對零件精度的影響。

5.3減少外力的干擾

在零件加工時(shí)零件受到的外力作用主要為摩擦力和擠壓力，這兩種力的同時(shí)作用會對零件精度產(chǎn)生直接的影響。因此若想要有效減少外力因素對零件的不良影響，就必須從這個(gè)兩種力入手[9]。第一，在零件加工中技術(shù)人員要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行日常檢查和養(yǎng)護(hù)，若在檢查中發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的固定零件部位出現(xiàn)結(jié)合較緊的情況，需要及時(shí)進(jìn)行修正。第二，要對機(jī)械設(shè)備的表面進(jìn)行定時(shí)打磨，減小零件和機(jī)械設(shè)備之間的摩擦力，提升零件加工質(zhì)量，從而提升企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。

5.4完善機(jī)械加工工藝的系統(tǒng)設(shè)備

若想要提升零件加工精度，可以從完善機(jī)械加工工藝系統(tǒng)設(shè)備方面進(jìn)行整改。一方面可以加大技術(shù)投入力度，通過不斷地技術(shù)創(chuàng)新來彌補(bǔ)零件加工中的不足。另一方面可以加大對系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)力度，通過不斷地創(chuàng)新來提升精度，有助于提升零件加工企業(yè)的市場核心競爭力。此外，要對